(57)【要約】      （修正有）【課題】特性インピーダンスを固定した状態で当該平衡ケーブルの構造の簡素化を図り、製造コスト及び材料コストのそれぞれの削減を可能にするデータ伝送用平衡ケーブルを提供する。【解決手段】帯状の絶縁体１を挟み込む導体層２ａ、２ｂを絶縁体の表面及び裏面にそれぞれ成層し、絶縁体の厚さ及び断面積はそれぞれ、当該平衡ケーブルの特性インピーダンスを与える容量成分を形成するように決定する。また、絶縁体及び導体層を、絶縁被覆層３ａ、３ｂで被覆する。また、絶縁体の長手方向の帯軸線Ａを中心として螺旋状に形成する。さらに、絶縁体及び絶縁被覆層をそれぞれ、同一の素材で形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の絶縁体（１）を挟み込む導体層（２ａ、２ｂ）を前記絶縁体の表面及び裏面にそれぞれ成層してデータ伝送用平衡ケーブルを構成し、
前記絶縁体の厚さ（Ｄ1）及び断面積（Ｓ1）はそれぞれ、前記データ伝送用平衡ケーブルの特性インピーダンスを与える容量成分（Ｃ1）を形成するように決定され、
前記絶縁体及び前記導体層は、絶縁被覆層（３ａ、３ｂ）で被覆されることを特徴とするデータ伝送用平衡ケーブル。
【請求項２】
前記絶縁体の長手方向の帯軸線（Ａ）を中心として螺旋状に形成したとことを特徴とする請求項１記載のデータ伝送用平衡ケーブル。
【請求項３】
前記絶縁体及び前記絶縁被覆層をそれぞれ、同一の素材で形成したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のデータ伝送用平衡ケーブル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ伝送用平衡ケーブルに係り、特に、減衰特性の周波数を特定する表皮効果の影響を軽減することができるデータ伝送用平衡ケーブルに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種のデータ伝送用平衡ケーブルとして、図３（Ａ）の断面構成図に示すデータ伝送用ツイストペア線路が開示されている。このデータ伝送用ツイストペア線路は、内部絶縁体１０１上の表面に金属膜を貼着して円筒状の金属膜導体１０２を設け、金属膜導体１０２の上に外部絶縁体１０３を設けた線路単体１０４、１０４を２対撚りにし、金属膜導体１０２の厚さＤ101を、使用する上限周波数における表面効果による厚さに実質的に相当させて成膜したものである。
【０００３】
このデータ伝送用ツイストペア線路によれば、伝送距離が一定であれば、より高速の伝送速度が可能となる。また、伝送速度が一定であれば、大幅に伝送距離を増大することができる。さらに、導体の使用量を大幅に減少できるため、軽量で小径のケーブルとなりコストダウンに貢献できる。
【０００４】
また、図３（Ｂ）の断面構成図は、図３（Ａ）に示すデータ伝送用ツイストペア線路を構成する２対撚りされた線路単体１０４、１０４のうち、一方の線路単体１０４の内部絶縁体１０１における所定の断面積Ｓ101、及びこの内部絶縁体１０１の断面積Ｓ101において当該内部絶縁体に貼着された金属膜導体１０２の断面を表している。ここで、図３（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示すデータ伝送用ツイストペア線路の容量成分Ｃ101は、内部絶縁体１０１の比誘電率ε及び断面積Ｓ101と、金属膜導体１０２の当該導体間距離である内部絶縁体１０１の厚さＤ101とをもとに、式（１）に表される。
【０００５】
【数１】
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【０００６】
さらに、図３（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示すデータ伝送用ツイストペア線路が有する特性インピーダンスＺ101は、前述の容量成分Ｃ101と、当該ツイストペア線路の誘導成分Ｌ101とをもとに、式（２）に表される。
【０００７】
【数２】
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【０００８】
【特許文献１】特開２０００−２８５７４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、背景技術に記載した特許文献１のデータ伝送用ツイストペア線路を使用して、より高い周波数の信号の伝送を行うと、ローレンツ力により、２対撚りされた線路単体１０４、１０４における互いの金属膜導体１０２の内側部分に電荷が集中してしまうため、互いの金属膜導体１０２の外側部分に電子が存在しなくなる虞がある。これにより、互いの金属膜導体１０２の中心部分に無駄な材料を使用せねばならず、その構造が複雑であり、製造コスト及び材料コストがそれぞれ増大となる難点があった。
【００１０】
本発明は、この難点を解消するためになされたもので、特性インピーダンスを固定した状態で当該平衡ケーブルの構造の簡素化を図り、製造コスト及び材料コストのそれぞれの削減が可能なデータ伝送用平衡ケーブルを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述の目的を達成するため、本発明の第１の態様であるデータ伝送用平衡ケーブルは、帯状の絶縁体を挟み込む導体層を絶縁体の表面及び裏面にそれぞれ成層して当該データ伝送用平衡ケーブルを構成しており、絶縁体の厚さ及び断面積はそれぞれ、データ伝送用平衡ケーブルの特性インピーダンスを与える容量成分を形成するように決定され、絶縁体及び導体層はそれぞれ、絶縁被覆層で被覆されるものである。
【００１２】
また、本発明の第２の態様であるデータ伝送用平衡ケーブルは、本発明の第１の態様において、絶縁体の長手方向の帯軸線を中心として螺旋状に形成したものである。
【００１３】
また、本発明の第３の態様であるデータ伝送用平衡ケーブルは、本発明の第１の態様又は第２の態様において、絶縁体及び絶縁被覆層をそれぞれ、同一の素材で形成したものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のデータ伝送用平衡ケーブルによれば、帯状の絶縁体を挟み込む導体層を絶縁体の表面及び裏面にそれぞれ成層して構成するように、その構造が平衡平板型であり無駄な材料を使用せずとも製造できるため、製造コストの削減が容易となるばかりでなく、縁体及び導体層がそれぞれ絶縁被覆層で被覆されるため、これら縁体及び導体層の保護が容易となる。
【００１５】
また、本発明のデータ伝送用平衡ケーブルによれば、当該平衡ケーブルの周辺に発生する外部雑音（ノイズ）の影響を削減することができる。
【００１６】
さらに、本発明のデータ伝送用平衡ケーブルによれば、絶縁体及び絶縁被覆層がそれぞれ、同一の素材で形成されるため、材料コストの削減が容易となり、その製造も容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明のデータ伝送用平衡ケーブルを適用した最良の実施の形態例について、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１（Ａ）は、本発明の実施例によるデータ伝送用平衡ケーブルを示す斜視構成図であり、このデータ伝送用平衡ケーブルは、平衡平板型である帯状の絶縁体１を挟み込むように導体層２ａ、２ｂが設けられており、この導体層２ａ、２ｂは、絶縁体１の表面及び裏面にそれぞれ成層された所謂、コンデンサ構造である。
【００１９】
図１（Ａ）に示すデータ伝送用平衡ケーブルにおいて、絶縁体１の材質としては、押出成形処理等による比誘電率εが例えば、「１．６〜２．４」で近似したポリエチレン、発砲ポリエチレン及びテフロン（登録商標）が好適とされる。また、導体層２ａ、２ｂの当該導体層間距離である絶縁体１の厚さＤ1は、使用する周波数の上限における後述する特性インピーダンスＺ1を考慮したものとされ、この導体層２ａ、２ｂの材質としては、メッキ処理や圧延処理等による導電率が例えば、「０．６〜１．０５」で近似した銀、銅（軟銅／硬銅）及びアルミニウムのような単一組成の金属、或いは、これら金属の合金箔が好適とされる。
【００２０】
また、図２の断面構成図は、図１（Ａ）に示すデータ伝送用平衡ケーブルを構成する絶縁体１における所定の断面積Ｓ1、及びこの絶縁体１の断面積Ｓ1において当該絶縁体に成層された導体層２ａ、２ｂの断面を表している。ここで、図１（Ａ）、図２にそれぞれ示すデータ伝送用平衡ケーブルの容量成分Ｃ1は、絶縁体１の比誘電率ε及び断面積Ｓ1と、導体層２ａ、２ｂの当該導体層間距離である絶縁体１の厚さＤ1とをもとに、式（３）に表される。
【００２１】
【数３】
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【００２２】
また、図１（Ａ）、図２にそれぞれ示すデータ伝送用平衡ケーブルが有する特性インピーダンスＺ1は、前述の容量成分Ｃ1と、当該平衡ケーブルの誘導成分Ｌ1とをもとに、式（４）に表され、この特性インピーダンスＺ1を、前述の背景技術に記載した特許文献１のデータ伝送用ツイストペア線路が有する特性インピーダンスＺ101（式２）と同一の値で固定しつつ当該平衡ケーブルの構造を変えるにあたっては、「Ｌ1／Ｃ1」及び「Ｌ101／Ｃ101」のそれぞれの比率を一定にする必要がある。
【００２３】
【数４】
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【００２４】
そこで、図１（Ａ）、図３（Ａ）にそれぞれ示すように、データ伝送用平衡ケーブル（データ伝送用ツイストペア線路）の構造を変え、本発明の実施例による特性インピーダンスＺ1（式４）と、背景技術に記載した特許文献１による特性インピーダンスＺ101（式２）とを同一の値で固定するにあたって、容量成分Ｃ1、Ｃ101をそれぞれ、等価的に同一な値とすると、導体層２ａ、２ｂの当該導体層間距離である絶縁体１の厚さＤ1は、金属膜導体１０２の当該導体間距離である内部絶縁体１０１の厚さＤ101と比較して短くなり、「Ｄ1＜Ｄ101」の関係を有することになる。また、絶縁体１の断面積Ｓ1についても、内部絶縁体１０１の断面積Ｓ101と比較して大きくなり、「Ｓ1＞Ｓ101」の関係を有することになる。
【００２５】
前述までの説明から明らかなように、図１（Ａ）に示すデータ伝送用平衡ケーブルは、その構造が平衡平板型であり、背景技術に記載した特許文献１による図３に示すデータ伝送用ツイストペア線路と比較して小型化が可能となり、材料コストの削減が容易となるばかりでなく、簡素な構造であることから、製造コストの削減も容易となる。
【００２６】
また、図１（Ａ）に示すデータ伝送用平衡ケーブルは、図１（Ｂ）の斜視説明図に示すように、当該平衡ケーブルの長手方向の帯軸線Ａを中心として螺旋状に形成することもできる。この態様によれば、当該平衡ケーブルの周辺に発生する外部雑音（ノイズ）の影響を削減することができる。
【００２７】
さらに、図１（Ａ）、図１（Ｂ）にそれぞれ示すデータ伝送用平衡ケーブルは、図１（Ｃ）、図１（Ｄ）の各斜視説明図に示すように、帯状の絶縁体１と、当該絶縁体を挟み込むように設けられる導体層２ａ、２ｂをそれぞれ、絶縁被覆層３ａ、３ｄで被覆することができるため、これら絶縁体１及び導体層２ａ、２ｂの保護が容易となる。
【００２８】
ここで、図１（Ｃ）に示す絶縁被覆層３ａとしては、その材質を絶縁体１と同一の素材、例えば、前述のポリエチレン、発砲ポリエチレン及びテフロン（登録商標）で形成することによって、材料コストの削減が容易となり、その製造も容易となる。また、図１（Ｄ）に示すように、絶縁被覆層３ｂの材質としては、前述の絶縁被覆層３ａの材質とは異なり、絶縁体１と異なる例えば、ポリ塩化ビニールで形成することもできる。
【００２９】
本発明のデータ伝送用平衡ケーブルによれば、特定の実施の形態をもって説明してきたが、この形態に限定されるものでなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られた如何なる構成の当該平衡ケーブルであっても採用できるということはいうまでもないことである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ、本発明の実施例によるデータ伝送用平衡ケーブルの具体的な構成を示す斜視説明図である。
【図２】図２は、本発明の実施例によるデータ伝送用平衡ケーブルを示す断面構成図である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、従来例によるデータ伝送用ツイストペア線路を示す断面構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１……（帯状の）絶縁体
２ａ、２ｂ……導体層
３ａ、３ｂ……絶縁被覆層
Ｄ1……（絶縁体の）厚さ
Ｓ1……（絶縁体の）断面積
Ｃ1……（データ伝送用平衡ケーブルの）容量成分
Ａ……（絶縁体の長手方向の）帯軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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